JP4019773B2

JP4019773B2 - Diaphragm of ink cartridge and ink cartridge provided with this diaphragm

Info

Publication number: JP4019773B2
Application number: JP2002116684A
Authority: JP
Inventors: 浩一鳥羽; 聡品田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2002-04-18
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: JP2003311992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジのダイヤフラムおよびこのダイヤフラムを備えたインクカートリッジに関する。特に本発明は、インクカートリッジの本体内部と大気とを連通させる連通部の一部を気密するダイヤフラム、およびこのダイヤフラムを備えたインクカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置にインクを供給するインクカートリッジには、インクを収容するインクカートリッジ本体と、インクジェット記録装置のインク供給針が進入するインク供給孔と、外部の大気とインクカートリッジ本体とを連通する連通部を備えるものがある。
【０００３】
この種のインクカートリッジとして、外部の大気とインクカートリッジ本体とを選択的に連通させるために、さらに弁体と、連通部を覆うように設けた円版状のダイヤフラムとを備え、押圧部によりこのダイヤフラムを通して弁体を変位させるものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクカートリッジが記録装置のキャリッジに装着された使用状態にあっては、連通部は常時連通させることになる。よって、ダイヤフラムを一定方向に常時変形させていたため、上記ダイヤフラムではクリープが発生しやすかった。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるインクカートリッジのダイヤフラムおよびこのダイヤフラムを備えたインクカートリッジを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、記録装置に装着されることによりインクを供給するインクカートリッジであって、内部にインクを収容するインクカートリッジ本体と、インクカートリッジ本体に収容されたインクを記録装置へ供給するインク供給孔と、その一端がインクカートリッジ内部に連通し、その他端が連通路を介して外部の大気に連通し、且つその他の端に開口部を有する連通部と、連通部と連通路とを選択的に連通させる弁体と、連通部と連通路とを連通させない位置に弁体を付勢する付勢部と、弁体に対向する位置に配置される押圧部と、弁体と押圧部との間に設けられ、連通部の開口部に気密に装着されるダイヤフラムと、を有し、ダイヤフラムは、連通部の開口部に気密に装着される周辺部と、インクカートリッジ本体が記録装置に装着されたとき押圧部により選択的に付勢される第１面と、押圧部による第１の面の付勢に伴って前記インクカートリッジ本体の内部と大気とを連通させる方向に弁体を変位させる第２面とを有する中心部と、周辺部および中心部と一体的に連結し、周辺部および中心部よりも肉薄で、復元力を有し、周辺部と中心部とを結ぶ方向の断面形状が波状の波状部と、を有することを要旨とする。
【００１６】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記周辺部の近傍で前記押圧部の側に突出する第１突出部を含んでもよい。
【００１７】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記中心部の近傍で前記押圧部の反対側に突出する第２突出部を含んでもよい。
【００１８】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記周辺部の近傍で前記押圧部の側に突出する第１突出部と、前記第1突出部と一体的に結合し、前記中心部の近傍で前記押圧部の反対側に突出する第２突出部とを含んでもよい。
【００１９】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記周辺部と前記中心部とを結ぶ方向の断面形状が滑らかな波状曲線を含んでもよい。
【００２０】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記周辺部の面位置よりも、前記中心部の面位置が前記弁体の側に位置してもよい。
【００２１】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記周辺部は、前記弁体の側にリブを有してもよい。
【００２２】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムの前記周辺部は、前記連通部に振動溶着されてもよい。
【００２３】
前記インクカートリッジにおいて、前記ダイヤフラムは、前記インクカートリッジ本体と同じ材料により形成されてもよい。
【００２４】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態にかかるインクカートリッジの正面斜視図である。図２は、図１のインクカートリッジの背面斜視図である。インクカートリッジ１０は、内部にインクを収容するインクカートリッジ本体１２を備える。インクカートリッジ本体１２は、例えばポリプロビレン（ＰＰ）を用いて一体的に芸製される。インクカートリッジ本体１２には、さらに、インクを保持し、必要に応じてインクを供給する差圧手段が設けられる。しかしながら、これに限られず、インクカートリッジ本体１２の内部に多孔質材を封止することによりインクを保持してもよい。
【００２７】
インクカートリッジ１０はさらに、インクジェット記録装置のインク供給針が挿入され、インクカートリッジ本体１２に収容されたインクをインクジェット記録装置へ供給するインク供給孔１４を備える。
【００２８】
インク供給孔１４の近傍かつインクカートリッジ本体１２の中央側には、インクカートリッジ本体１２のインク供給孔１４からインク供給針の挿入方向に伸びるスリット部１８が設けられる。このスリット部１８により、インクカートリッジ１０にインク供給針が挿入される場合に、インク供給孔１４がインク供給針に到達する以前にインク供給孔１４の開口面がインク供給針に対して直交するように規制され、インク供給針が確実にインク供給孔１４に進入される。インクカートリッジ本体１２の側面の上部にはそれぞれインクジェット記録装置のキャリッジと係合する第１係止部材１８および第２係止部材１９が、インクカートリッジ本体１２と一体的に形成されている。
【００２９】
インクカートリッジ１０は、さらに、外部の大気と連通する連通部２０と、ハンマー片（押圧部材）４２とカートリッジ識別用の溝部を有する識別部材４０を備える。
【００３０】
図３は、インクカートリッジ１０の連通部２０の周辺における分解斜視図である。連通部２０は、インクカートリッジ本体１２と一体的に設けられた連通部本体２２と、一方がこの連通部本体２２の図中表側に開放され、他方がインクカートリッジ本体１２の内部と連通する内部連通孔２４と、図中表側に開放された溝形状を有して一端がこの内部連通孔２６と連通する連通溝２８と、この連通溝２８の他端と連通し、連通部本体２２を貫通する外部貫通孔２６を有する。
【００３１】
外部貫通孔２６は、図３における裏側に設けられた連通路、表側に設けられた連通路３２、連通孔３４および通路３６を通じて外部の大気と連通する。連通孔３４には、通気性がありかつ撥液性の有するフィルタ３８が貼り付けられる。これによりインクカートリッジ本体１２の内部のインクが外部に流出することを防ぐ。インクカートリッジ１２の図中表側の側面には、フィルム８０が気密に貼り付けられ、連通路３２、フィルタ３８および通路３６を覆う。
【００３２】
インクカートリッジ１０は、弁体５０を備える。弁体５０は、連通部２０の外部連通孔２６よりも断面積の大きい基部５２と、この基部５２から延出し、外部連通孔２６よりも径の小さい突起５４とを有する。弁体５０の突起５４は、図中裏側から連通部２０の外部連通孔２６に挿入される。弁体５０は、連通部２０の外部連通孔２６とインクカートリッジ本体１２の内部とを選択的に連通させる。
【００３３】
インクカートリッジ１０は、付勢部６０を備える。付勢部６０は、本実施形態においては一例としての板バネである。この付勢部６０は、屈曲した板状の本体部６２と、連通部本体２２に固着する固着部６４とを有する。付勢部６０は、固着部４６が設けられるのと反対側の一端６６において、連通部２０の外部連通孔２６とインクカートリッジ本体１２の内部とを連通させない位置に弁体６０を付勢する。
【００３４】
連通部２０の図中裏側には、フィルム７０が気密に貼り付けられ、図中裏側に設けられた連通路、弁体５０および付勢部６０を覆う。
【００３５】
インクカートリッジ１０は、図中表側から連通部２０に装着される識別部材４０を備える。識別部材４０は、基部４６と、基部４６から突出して連通部２０の連通部本体２２と係合する係合部４７と、記録装置のキャリッジの一部が係合する溝部４４と、この溝部４４に設けられ復元力を有するハンマー片４２とを有する。識別部材４０が連通部２０に装着された場合に、識別部材４０のハンマー片４２は、弁体５０の突起５４に対向する位置に配される。
【００３６】
インクカートリッジ１０は、弁体５０の突起５４と識別部材４０のハンマー片との間に設けられ、連通部２０の一部を気密するダイヤフラム１００を備える。
【００３７】
図４は、ダイヤフラム１００の断面図である。図中において右側が識別部材４０の位置する側であり、左側が連通部本体２０および弁体５０の位置する側である。ダイヤフラム１００は、周辺部１２０と、中心部１４０と、波状部１６０とを有する。ダイヤフラム１００は、インクカートリッジ本体１２と同じ材料により形成される。例えば、インクカートリッジ本体１２がポリプロピレン（ＰＰ）の場合には、ダイヤフラム１００もポリプロピレンで形成される。これにより、インクカートリッジのリサイクルが容易となり、環境に配慮することができる。
【００３８】
周辺部１２０は、弁体５０が位置する側にリブ１８０を有する。このリブ１８０を用いて、ダイヤフラムの周辺部１２０は、連通部２０の連通部本体２２に振動溶着される。振動溶着により取り付けられるので、取り扱いが容易であり、フィルム溶着の際に起こりうるフィルム自体またはインクカートリッジが熱によってくっついてしまうことを防ぐことができる。これにより、周辺部１２０は、連通部２０の連通部本体２２に気密に装着される。ダイヤフラム部１００のリブ１８０がインクカートリッジ本体１２と同じ材料により形成されているので、ダイヤフラム１００の周辺部１２０は、容易にかつ確実に連通部２０の連通部本体２２へ振動溶着される。
【００３９】
中心部１４０は、識別部材４０のハンマー片４２に選択的に付勢される第１面１４２と、この第１面１４２がハンマー片４２に付勢されたときに、インクカートリッジ本体１２の内部と大気とを連通させる弁体５０を変位させる第２面１４４とを有する。中心部１４０の第２面１４４の面位置は、周辺部１２０の面位置よりも弁体５０の側に位置する。フィルム等の場合と異なり、本実施形態のダイヤフラム１００は中心部１４０の面位置を周辺部１２０とは異なる位置に配することができるので、連通部２０の設計の自由度を大きくすることができる。
【００４０】
波状部１６０は、周辺部１２０および中心部１４０と一体的に連結する。本実施形態においては、波状部１６０は、周辺部１２０および中心部１４０とともに一体的形成される。波状部１６０は、周辺部１２０の厚みＷ_１および中心部１４０の厚みＷ_２よりも肉薄の厚みＷ_３を有し、周辺部１２０と中心部１４０とを結ぶ方向の断面形状が波状を有する。波状部１６０は、弁体５０が位置する方向すなわち図中左方向に弾性変形可能で、復元力を有する。
【００４１】
本実施形態において、波状部１６０は、周辺部１２０の近傍で識別部材４０の側に突出する第１突出部１６２と、この第1突出部１６２と一体的に結合し、中心部１４０の近傍で識別部材４０の反対側に突出する第２突出部１６４とを含む。波状部１６０は異なる方向に突出する２つの突出部を含むので、より復元力が強い。この波状部１６０は、周辺部１２０と中心部１４０とを結ぶ方向の断面形状が滑らかな波状曲線を含む。よって、中心部１４０は、連続的かつ滑らかに、変位したり、そこから復元したりすることができる。
【００４２】
図５は、本実施形態のインクカートリッジ１０が装着されるインクジェット記録装置のキャリッジ２００の正面上方斜視図である。キャリッジ２００には、複数色のインクのそれぞれを収納した別体のインクカートリッジが装着される。本実施形態においてキャリッジ２００は、図中左から、黒色のインクカートリッジが装着される第１装着部２２０と、シアンのインクカートリッジが装着される第２装着部２４０と、マゼンタのインクカートリッジが装着される第３装着部２６０と、イエローのインクカートリッジが装着される第４装着部２８０とを有する。
【００４３】
キャリッジ２００の第１装着部２２０は、底面部において黒色のインクカートリッジのインク供給孔に対応する位置に、第１インク供給針２２２を有する。第１装着部２２２に黒色のインクカートリッジが装着されると、黒色のインクカートリッジのインク供給孔に第１インク供給針２２２が進入し、黒色のインクがインクジェット記録装置本体側に供給される。同様に、第２装着部２４０、第３装着部２６０および第４装着部２８０は、シアン、マゼンタおよびイエローの各々インクカートリッジの供給孔に対応する位置に、第２インク供給針２４２、第３インク供給路２６２および不図示の第４インク供給路２８２をそれぞれ有する。
【００４４】
さらに、キャリッジ２００の第１装着部２２０は、黒色のインクカートリッジにおける第１係止部材が係合する係合溝部２２６を有する。同様に、第２、第３および第４装着部２４０、２６０、２８０は、それぞれのインクカートリッジにおける第１係止部材が係合する係合溝部２４６、２６６、２８６を有する。
【００４５】
図６は、図５のキャリッジ２００の背面上方斜視図である。キャリッジ２００の第１装着部２２０は、背面側の近傍に、第１装着部２２０に装着されるインクカートリッジの識別部材の溝部と係合する係合片２２４を有する。同様に、キャリッジ２００の第２装着部２４０、第３装着部２６０および第４装着部２８０はそれぞれ、背面側の近傍に、対応するインクカートリッジの識別部材の溝部と係合する係合片２４４、２６４、２８４を有する。
【００４６】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、このキャリッジ２００に本実施形態のインクカートリッジ１０が装着される方法を説明する断面図である。これらの図においては、説明のためシアンのインクが収納されたインクカートリッジ１０がキャリッジ２００に装着される状態が示されている。
【００４７】
まず、シアンのインクカートリッジ１０は、第２装着部２４０の上部に配され、図７（ａ）に示すように第２装着部２４０の中に挿入される。これに伴い、第２装着部２４０の係合片２２４が、インクカートリッジ１０の識別部材４０の溝部４４に進入する。
【００４８】
インクカートリッジ１０をさらに深く挿入すると、インクカートリッジ１０の下面にあるインク供給路１４に、第２装着部２４０のインク供給針２４６が挿入される。
【００４９】
さらに図７（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０に設けられた第１および第２係止部材１８、１９が、キャリッジ２００に係止される。特に、インクカートリッジ１０における第１係止部材１８が、第２装着部２４０の係合溝部２４６と係合する。このとき、第２装着部２４０の係合片２２４は、インクカートリッジ１０の識別部材４０の溝部４４をハンマー片４２の位置にまで進入する。
【００５０】
図８（ａ）および図（ｂ）は、図７（ａ）および図７（ｂ）の状態における連通部２０および識別部材４０の周辺の部分断面図である。
【００５１】
図８（ａ）に示すように、インクカートリッジ１０がキャリッジ２００に装着されていない場合または装着の途中である場合に、識別部材４０のハンマー片４２は、初期位置としてダイヤフラム１００の中央部１４０における第１面１４２から離れて位置する。よって、ダイヤフラム１００の中央部１４０も、初期位置として弁体５０の突起５４からわずかに離れて位置する。これにより、付勢部６０の一端６６により付勢された弁体５０は、その基部５４により外部貫通孔２６を外部すなわち連通部本体２２の図中の左側から遮断する。したがって、インクカートリッジ本体１０の内部は外部とは連通せず、空気を取り入れることができないので、インク供給孔１４から不要にインクが漏れ出ることを防ぐことができる。
【００５２】
一方、図８（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１０がキャリッジ２００に装着された場合に、第２装着部２４０の係合片２４４が識別部材４０の溝部４４に進入し、ハンマー片４２をダイヤフラム１００の中央部１４０の第１面１４２に押し付ける。押し付けられたハンマー片４２は、ダイヤフラム１００の中央部１４０を弁体５０の方向すなわち図中左方向へ変位させる。変位させられた中央部１４０は、第２面１４４により弁体５０を、付勢部６０の付勢力に抗して図中左方向へ変位させる。これにより、外部貫通孔２６が外部と連通し、よって、インクカートリッジ本体１２の内部がこの外部貫通孔２６を通じて外部と連通する。したがって、インクカートリッジ本体１２の内部に空気を取り入れることができ、インク供給孔１４からインク供給針２４２を通じてインクジェット記録装置にインクを供給することができる。
【００５３】
以上、インクカートリッジ１０が第２装着部２４０に装着される例で説明したが、インクカートリッジ１０が他の装着部に装着される場合も同様であるので説明を省略する。
【００５４】
上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、インクカートリッジの連通部には、復元力の強い波状部を有するダイヤフラムが用いられるので、クリープの発生を防ぐことができる。
【００５５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５６】
図９は、本実施形態のダイヤフラムにおける他の例の断面図である。このダイヤフラム３００は、上述のダイヤフラム１００と同様に周辺部１２０と、中央部１４０とを有する。ダイヤフラム３００は、ダイヤフラム１００とは異なる波状部３６０を有する。ダイヤフラム３００の波状部３６０は、周辺部１２０の近傍で識別部材４０の側に突出する突出部３６２と、この突出部３６２と一体的に結合し、中心部１４０の近傍で平坦な平坦部３６４とを含む。この波状部３６０は、周辺部１２０と中心部１４０とを結ぶ方向の断面形状が滑らかな波状曲線を有する。よって、中心部１２０は、連続的かつ滑らかに、変位したり、そこから復元したりすることができる。また、突出部が１箇所なので、ダイヤフラム３００の成形が容易である。
【００５７】
図１０は、本実施形態のダイヤフラムにおけるさらに他の例の断面図である。このダイヤフラム４００は、上述のダイヤフラム１００と同様に周辺部１２０と、中央部１４０とを有する。ダイヤフラム４００は、ダイヤフラム１００とは異なる波状部４６０を有する。ダイヤフラム４００の波状部４６０は、周辺部１２０の近傍で平坦な平坦部４６２と、この平坦部４６２と一体的に結合し、中心部１４０の近傍で識別部材４０の側に突出する突出部４６４とを含む。この波状部４６０は、周辺部１２０と中心部１４０とを結ぶ方向の断面形状が滑らかな波状曲線を有する。よって、中心部１２０は、連続的かつ滑らかに、変位したり、そこから復元したりすることができる。また、突出部が１箇所なので、ダイヤフラム４００の成形が容易である。
【００５８】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によればインクカートリッジの連通部には、復元力の強い波状部を有するダイヤフラムが用いられるので、クリープの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるインクカートリッジの正面斜視図。
【図２】図１のインクカートリッジの背面斜視図。
【図３】インクカートリッジの連通部の周辺における分解斜視図。
【図４】ダイヤフラムの断面図。
【図５】本実施形態のインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置のキャリッジの正面上方斜視図。
【図６】図５のキャリッジの背面上方斜視図。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、キャリッジに本実施形態のインクカートリッジが装着される方法を説明する断面図。
【図８】（ａ）および図（ｂ）は、図７（ａ）および図７（ｂ）の状態における連通部および識別部材の周辺の部分断面図。
【図９】ダイヤフラムにおける他の例の断面図。
【図１０】ダイヤフラムにおけるさらに他の例の断面図。
【符号の説明】
１０インクカートリッジ
１２インクカートリッジ本体
１４インク供給孔
２０連通部
２２連通部本体
２４内部連通孔
２６外部貫通孔
２８連通溝
４０識別部材
４２ハンマー片
４４溝部
４６識別部材本体
５０弁体
５２基部
５４突起
６０付勢部
６２本体部
６４固着部
２００キャリッジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm of an ink cartridge and an ink cartridge provided with the diaphragm. In particular, the present invention relates to a diaphragm that hermetically seals a part of a communication portion that communicates the inside of a main body of an ink cartridge and the atmosphere, and an ink cartridge including the diaphragm.
[0002]
[Prior art]
The ink cartridge that supplies ink to the ink jet recording apparatus includes an ink cartridge main body that stores the ink, an ink supply hole into which an ink supply needle of the ink jet recording apparatus enters, and a communication portion that communicates the outside air with the ink cartridge main body. There is something with.
[0003]
As an ink cartridge of this type, in order to selectively communicate the outside air and the ink cartridge main body, the ink cartridge further includes a valve body and a circular diaphragm provided so as to cover the communication portion. There is one that displaces the valve body through a diaphragm.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the ink cartridge is mounted on the carriage of the recording apparatus, the communication unit is always in communication. Therefore, since the diaphragm is constantly deformed in a certain direction, the diaphragm is likely to be creeped.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a diaphragm of an ink cartridge that can solve the above-described problems, and an ink cartridge that includes the diaphragm. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an ink cartridge that supplies ink by being mounted on a recording apparatus, and an ink cartridge main body that stores ink therein, and an ink supply hole that supplies ink stored in the ink cartridge main body to the recording apparatus One end of which communicates with the inside of the ink cartridge, the other end communicates with the external atmosphere via the communication path, and a communication section having an opening at the other end, and the communication section and the communication path are selectively Between the valve body to be communicated, the urging portion that urges the valve body in a position where the communication portion and the communication path are not communicated, the pressing portion disposed at a position facing the valve body, and the valve body and the pressing portion A diaphragm that is airtightly attached to the opening of the communicating portion, and the diaphragm is airtightly attached to the opening of the communicating portion, and the ink cartridge main body is attached to the recording apparatus. A first surface that is selectively biased by the pressing portion, and a second that displaces the valve body in a direction that allows communication between the interior of the ink cartridge main body and the atmosphere in accordance with the biasing of the first surface by the pressing portion. A central part having a surface, and a peripheral part and a central part are integrally connected to each other. And having a wavy portion.
[0016]
In the ink cartridge, the wavy portion of the diaphragm may include a first protrusion that protrudes toward the pressing portion in the vicinity of the peripheral portion.
[0017]
In the ink cartridge, the wavy portion of the diaphragm may include a second protruding portion that protrudes on the opposite side of the pressing portion in the vicinity of the center portion.
[0018]
In the ink cartridge, the corrugated portion of the diaphragm is integrally coupled to the first projecting portion and the first projecting portion projecting toward the pressing portion in the vicinity of the peripheral portion, and in the vicinity of the central portion. And a second projecting portion projecting to the opposite side of the pressing portion.
[0019]
In the ink cartridge, the wavy portion of the diaphragm may include a wavy curve having a smooth cross-sectional shape in a direction connecting the peripheral portion and the central portion.
[0020]
In the ink cartridge, the surface position of the central portion may be located closer to the valve body than the surface position of the peripheral portion of the diaphragm.
[0021]
In the ink cartridge, the peripheral portion of the diaphragm may have a rib on the valve body side.
[0022]
In the ink cartridge, the peripheral portion of the diaphragm may be vibration welded to the communication portion.
[0023]
In the ink cartridge, the diaphragm may be formed of the same material as that of the ink cartridge body.
[0024]
The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are the solution of the invention. It is not always essential to the means.
[0026]
FIG. 1 is a front perspective view of an ink cartridge according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a rear perspective view of the ink cartridge of FIG. The ink cartridge 10 includes an ink cartridge main body 12 that stores ink therein. The ink cartridge body 12 is integrally made using, for example, polypropylene (PP). The ink cartridge main body 12 is further provided with differential pressure means for holding ink and supplying ink as required. However, the present invention is not limited to this, and the ink may be held by sealing a porous material inside the ink cartridge main body 12.
[0027]
The ink cartridge 10 further includes an ink supply hole 14 into which an ink supply needle of the ink jet recording apparatus is inserted and supplies ink stored in the ink cartridge main body 12 to the ink jet recording apparatus.
[0028]
A slit portion 18 extending from the ink supply hole 14 of the ink cartridge main body 12 in the insertion direction of the ink supply needle is provided in the vicinity of the ink supply hole 14 and at the center side of the ink cartridge main body 12. When the ink supply needle is inserted into the ink cartridge 10 by the slit portion 18, the opening surface of the ink supply hole 14 is orthogonal to the ink supply needle before the ink supply hole 14 reaches the ink supply needle. Therefore, the ink supply needle surely enters the ink supply hole 14. A first locking member 18 and a second locking member 19 that are respectively engaged with the carriage of the ink jet recording apparatus are formed integrally with the ink cartridge main body 12 at the upper part of the side surface of the ink cartridge main body 12.
[0029]
The ink cartridge 10 further includes a communication portion 20 that communicates with the external atmosphere, a hammer piece (pressing member) 42, and an identification member 40 having a cartridge identification groove.
[0030]
FIG. 3 is an exploded perspective view around the communication portion 20 of the ink cartridge 10. The communication unit 20 includes a communication unit main body 22 provided integrally with the ink cartridge main body 12, one of the communication unit main body 22 opened to the front side in the figure, and the other communicating with the inside of the ink cartridge main body 12. The hole 24 has a groove shape opened to the front side in the figure, and one end communicates with the internal communication hole 26, and communicates with the other end of the communication groove 28 and penetrates the communication unit main body 22. An external through hole 26 is provided.
[0031]
The external through hole 26 communicates with the external atmosphere through a communication path provided on the back side in FIG. 3, a communication path 32 provided on the front side, a communication hole 34, and a path 36. A filter 38 having air permeability and liquid repellency is attached to the communication hole 34. This prevents the ink inside the ink cartridge body 12 from flowing out. A film 80 is airtightly attached to the front side surface of the ink cartridge 12 in the drawing, and covers the communication path 32, the filter 38, and the path 36.
[0032]
The ink cartridge 10 includes a valve body 50. The valve body 50 includes a base 52 having a larger cross-sectional area than the external communication hole 26 of the communication portion 20, and a protrusion 54 extending from the base 52 and having a diameter smaller than that of the external communication hole 26. The protrusion 54 of the valve body 50 is inserted into the external communication hole 26 of the communication portion 20 from the back side in the drawing. The valve body 50 selectively communicates the external communication hole 26 of the communication unit 20 with the inside of the ink cartridge main body 12.
[0033]
The ink cartridge 10 includes an urging unit 60. The urging unit 60 is a leaf spring as an example in the present embodiment. The urging portion 60 includes a bent plate-shaped main body portion 62 and a fixing portion 64 that is fixed to the communication portion main body 22. The urging portion 60 urges the valve body 60 at a position where the external communication hole 26 of the communication portion 20 and the inside of the ink cartridge main body 12 are not communicated with each other at one end 66 on the side opposite to where the fixing portion 46 is provided.
[0034]
A film 70 is airtightly attached to the back side of the communication part 20 in the figure, and covers the communication path, the valve body 50 and the biasing part 60 provided on the back side in the figure.
[0035]
The ink cartridge 10 includes an identification member 40 attached to the communication unit 20 from the front side in the drawing. The identification member 40 includes a base portion 46, an engagement portion 47 that protrudes from the base portion 46 and engages with the communication portion main body 22 of the communication portion 20, a groove portion 44 that engages a part of the carriage of the recording apparatus, and the groove portion 44. And a hammer piece 42 having a restoring force. When the identification member 40 is attached to the communication portion 20, the hammer piece 42 of the identification member 40 is disposed at a position facing the protrusion 54 of the valve body 50.
[0036]
The ink cartridge 10 includes a diaphragm 100 that is provided between the protrusion 54 of the valve body 50 and the hammer piece of the identification member 40 and hermetically seals a part of the communication portion 20.
[0037]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the diaphragm 100. In the drawing, the right side is the side on which the identification member 40 is located, and the left side is the side on which the communicating portion main body 20 and the valve body 50 are located. Diaphragm 100 has a peripheral portion 120, a central portion 140, and a wave-shaped portion 160. The diaphragm 100 is formed of the same material as the ink cartridge main body 12. For example, when the ink cartridge main body 12 is polypropylene (PP), the diaphragm 100 is also formed of polypropylene. As a result, the ink cartridge can be easily recycled and the environment can be considered.
[0038]
The peripheral portion 120 has a rib 180 on the side where the valve body 50 is located. Using this rib 180, the peripheral portion 120 of the diaphragm is vibration welded to the communication portion main body 22 of the communication portion 20. Since it is attached by vibration welding, it is easy to handle, and it is possible to prevent the film itself or the ink cartridge that may occur during film welding from sticking to each other due to heat. Thereby, the peripheral part 120 is airtightly attached to the communication part main body 22 of the communication part 20. Since the rib 180 of the diaphragm portion 100 is formed of the same material as the ink cartridge main body 12, the peripheral portion 120 of the diaphragm 100 is easily and surely vibration welded to the communication portion main body 22 of the communication portion 20.
[0039]
The central portion 140 includes a first surface 142 that is selectively urged by the hammer piece 42 of the identification member 40, and the inside of the ink cartridge main body 12 when the first surface 142 is urged by the hammer piece 42. And a second surface 144 that displaces the valve body 50 that communicates with the atmosphere. The surface position of the second surface 144 of the central portion 140 is located closer to the valve body 50 than the surface position of the peripheral portion 120. Unlike the case of a film or the like, the diaphragm 100 according to the present embodiment can arrange the surface position of the central portion 140 at a position different from that of the peripheral portion 120. Therefore, the degree of freedom in designing the communication portion 20 can be increased. .
[0040]
The corrugated portion 160 is integrally connected to the peripheral portion 120 and the central portion 140. In the present embodiment, the undulating portion 160 is integrally formed with the peripheral portion 120 and the central portion 140. The wavy portion 160 has a thickness W ₃ thinner than the thickness W ₁ of the peripheral portion 120 and the thickness W ₂ of the central portion 140, and the cross-sectional shape in the direction connecting the peripheral portion 120 and the central portion 140 has a wavy shape. The wave-like portion 160 can be elastically deformed in the direction in which the valve body 50 is located, that is, in the left direction in the figure, and has a restoring force.
[0041]
In the present embodiment, the corrugated portion 160 is integrally coupled to the first projecting portion 162 projecting toward the identification member 40 in the vicinity of the peripheral portion 120, and in the vicinity of the central portion 140. A second projecting portion 164 projecting to the opposite side of the identification member 40. Since the wavy portion 160 includes two protruding portions protruding in different directions, the restoring force is stronger. The wavy portion 160 includes a wavy curve having a smooth cross-sectional shape in the direction connecting the peripheral portion 120 and the central portion 140. Thus, the central portion 140 can be displaced and restored from it continuously and smoothly.
[0042]
FIG. 5 is a front upper perspective view of the carriage 200 of the ink jet recording apparatus to which the ink cartridge 10 of this embodiment is mounted. A separate ink cartridge that stores each of a plurality of colors of ink is mounted on the carriage 200. In the present embodiment, from the left in the drawing, the carriage 200 has a first mounting portion 220 to which a black ink cartridge is mounted, a second mounting portion 240 to which a cyan ink cartridge is mounted, and a magenta ink cartridge. And a fourth mounting portion 280 to which a yellow ink cartridge is mounted.
[0043]
The first mounting portion 220 of the carriage 200 has a first ink supply needle 222 at a position corresponding to the ink supply hole of the black ink cartridge on the bottom surface portion. When the black ink cartridge is attached to the first attachment portion 222, the first ink supply needle 222 enters the ink supply hole of the black ink cartridge, and the black ink is supplied to the ink jet recording apparatus main body side. Similarly, the second mounting portion 240, the third mounting portion 260, and the fourth mounting portion 280 are arranged at positions corresponding to the supply holes of the cyan, magenta, and yellow ink cartridges, and the second ink supply needle 242 and the third ink. Each has a supply path 262 and a fourth ink supply path 282 (not shown).
[0044]
Further, the first mounting portion 220 of the carriage 200 has an engagement groove portion 226 that engages with the first locking member in the black ink cartridge. Similarly, the second, third, and fourth mounting portions 240, 260, and 280 have engagement groove portions 246, 266, and 286 that engage with the first locking members in the respective ink cartridges.
[0045]
6 is a rear upper perspective view of the carriage 200 of FIG. The first mounting portion 220 of the carriage 200 has an engagement piece 224 that engages with the groove portion of the identification member of the ink cartridge mounted on the first mounting portion 220 in the vicinity of the back surface side. Similarly, the second mounting portion 240, the third mounting portion 260, and the fourth mounting portion 280 of the carriage 200 are each provided in the vicinity of the back surface side with an engagement piece 244 that engages with the groove portion of the corresponding identification member of the ink cartridge. H.264, 284.
[0046]
FIG. 7A and FIG. 7B are cross-sectional views illustrating a method for mounting the ink cartridge 10 of this embodiment on the carriage 200. In these drawings, a state in which the ink cartridge 10 containing cyan ink is mounted on the carriage 200 is shown for explanation.
[0047]
First, the cyan ink cartridge 10 is disposed on the upper portion of the second mounting portion 240 and is inserted into the second mounting portion 240 as shown in FIG. Accordingly, the engagement piece 224 of the second mounting portion 240 enters the groove portion 44 of the identification member 40 of the ink cartridge 10.
[0048]
When the ink cartridge 10 is inserted further deeply, the ink supply needle 246 of the second mounting portion 240 is inserted into the ink supply path 14 on the lower surface of the ink cartridge 10.
[0049]
Further, as shown in FIG. 7B, the first and second locking members 18 and 19 provided in the ink cartridge 10 are locked to the carriage 200. In particular, the first locking member 18 in the ink cartridge 10 engages with the engagement groove portion 246 of the second mounting portion 240. At this time, the engagement piece 224 of the second mounting portion 240 enters the groove portion 44 of the identification member 40 of the ink cartridge 10 to the position of the hammer piece 42.
[0050]
FIGS. 8A and 8B are partial cross-sectional views of the periphery of the communication portion 20 and the identification member 40 in the states of FIGS. 7A and 7B.
[0051]
As shown in FIG. 8A, when the ink cartridge 10 is not attached to the carriage 200 or in the middle of attachment, the hammer piece 42 of the identification member 40 is located at the central portion 140 of the diaphragm 100 as an initial position. Located away from the first surface 142. Therefore, the central portion 140 of the diaphragm 100 is also positioned slightly away from the protrusion 54 of the valve body 50 as an initial position. Thereby, the valve body 50 urged by the one end 66 of the urging portion 60 blocks the external through hole 26 from the outside, that is, the left side of the communication portion main body 22 in the drawing by the base 54. Accordingly, the inside of the ink cartridge main body 10 does not communicate with the outside, and air cannot be taken in, so that the ink can be prevented from leaking unnecessarily from the ink supply hole 14.
[0052]
On the other hand, as shown in FIG. 8B, when the ink cartridge 10 is mounted on the carriage 200, the engagement piece 244 of the second mounting portion 240 enters the groove portion 44 of the identification member 40, and the hammer piece 42 is moved. Press against the first surface 142 of the central portion 140 of the diaphragm 100. The pressed hammer piece 42 displaces the central portion 140 of the diaphragm 100 in the direction of the valve body 50, that is, in the left direction in the figure. The displaced center part 140 displaces the valve body 50 in the left direction in the figure against the urging force of the urging part 60 by the second surface 144. Accordingly, the external through hole 26 communicates with the outside, and thus the inside of the ink cartridge main body 12 communicates with the outside through the external through hole 26. Therefore, air can be taken into the ink cartridge main body 12 and ink can be supplied from the ink supply hole 14 to the ink jet recording apparatus through the ink supply needle 242.
[0053]
As described above, the example in which the ink cartridge 10 is mounted on the second mounting portion 240 has been described. However, the same applies to the case where the ink cartridge 10 is mounted on another mounting portion, and thus description thereof is omitted.
[0054]
As is apparent from the above description, according to the present embodiment, since the diaphragm having a wave-like portion having a strong restoring force is used for the communication portion of the ink cartridge, the occurrence of creep can be prevented.
[0055]
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0056]
FIG. 9 is a cross-sectional view of another example of the diaphragm of the present embodiment. The diaphragm 300 has a peripheral portion 120 and a central portion 140 in the same manner as the diaphragm 100 described above. The diaphragm 300 has a wave-like portion 360 that is different from the diaphragm 100. The corrugated portion 360 of the diaphragm 300 includes a protruding portion 362 that protrudes toward the identification member 40 in the vicinity of the peripheral portion 120, and a flat portion 364 that is integrally coupled to the protruding portion 362 and that is flat in the vicinity of the central portion 140. including. The wavy portion 360 has a wavy curve having a smooth cross-sectional shape in the direction connecting the peripheral portion 120 and the central portion 140. Thus, the central portion 120 can be displaced and restored from it continuously and smoothly. In addition, since there is only one protrusion, the diaphragm 300 can be easily formed.
[0057]
FIG. 10 is a cross-sectional view of still another example of the diaphragm according to the present embodiment. The diaphragm 400 has a peripheral portion 120 and a central portion 140 in the same manner as the diaphragm 100 described above. Diaphragm 400 has a wave-like portion 460 that is different from diaphragm 100. The wavy portion 460 of the diaphragm 400 includes a flat portion 462 that is flat in the vicinity of the peripheral portion 120, and a protruding portion 464 that is integrally coupled to the flat portion 462 and protrudes toward the identification member 40 in the vicinity of the central portion 140. including. The wavy portion 460 has a wavy curve with a smooth cross-sectional shape in the direction connecting the peripheral portion 120 and the central portion 140. Thus, the central portion 120 can be displaced and restored from it continuously and smoothly. In addition, since there is only one protrusion, the diaphragm 400 can be easily formed.
[0058]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the diaphragm having a wave-like portion having a strong restoring force is used for the communicating portion of the ink cartridge, the occurrence of creep can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front perspective view of an ink cartridge according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a rear perspective view of the ink cartridge of FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view around the communication portion of the ink cartridge.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a diaphragm.
FIG. 5 is a front upper perspective view of the carriage of the ink jet recording apparatus to which the ink cartridge of the present embodiment is mounted.
6 is a rear upper perspective view of the carriage of FIG. 5. FIG.
7A and 7B are cross-sectional views illustrating a method for mounting the ink cartridge of the present embodiment on a carriage.
8A and FIG. 8B are partial cross-sectional views of the periphery of the communication portion and the identification member in the state of FIG. 7A and FIG. 7B.
FIG. 9 is a cross-sectional view of another example of a diaphragm.
FIG. 10 is a cross-sectional view of still another example of the diaphragm.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ink cartridge 12 Ink cartridge main body 14 Ink supply hole 20 Communication part 22 Communication part main body 24 Internal communication hole 26 External through-hole 28 Communication groove 40 Identification member 42 Hammer piece 44 Groove part 46 Identification member main body 50 Valve body 52 Base 54 Projection 60 With Force portion 62 Body portion 64 Adhering portion 200 Carriage

Claims

記録装置に装着されることによりインクを供給するインクカートリッジであって、
内部にインクを収容するインクカートリッジ本体と、
前記インクカートリッジ本体に収容されたインクを前記記録装置へ供給するインク供給孔と、
一端が前記インクカートリッジ内部に連通し、他端が連通路を介して外部の大気に連通し、前記一端と前記他端との間に設けられた開口部を有する連通部と、
前記連通部と前記連通路とを選択的に連通させる弁体と、
前記連通部と前記連通路とを連通させない位置に前記弁体を付勢する付勢部と、
前記弁体に対向する位置に配置される押圧部と、
前記弁体と前記押圧部との間に設けられ、前記連通部の前記開口部に気密に装着されるダイヤフラムと、を有し、
前記ダイヤフラムは、前記連通部の前記開口部に気密に装着される周辺部と、
前記インクカートリッジ本体が前記記録装置に装着されたとき前記押圧部により選択的に付勢される第１面と、前記押圧部による前記第１面の付勢に伴って前記インクカートリッジ本体の前記内部と前記大気とを連通させる方向に前記弁体を変位させる第２面とを有する中心部と、
前記周辺部および前記中心部と一体的に連結し、前記周辺部および前記中心部よりも肉薄で、復元力を有し、前記周辺部と前記中心部とを結ぶ方向の断面形状が波状の波状部と、を有することを特徴とするインクカートリッジ。An ink cartridge that supplies ink by being attached to a recording apparatus,
An ink cartridge body containing ink therein;
An ink supply hole for supplying ink stored in the ink cartridge body to the recording device;
A communicating portion having one end communicating with the inside of the ink cartridge, the other end communicating with the outside atmosphere via a communicating path, and having an opening provided between the one end and the other end;
A valve body for selectively communicating the communication part and the communication path;
A biasing portion that biases the valve body in a position where the communication portion and the communication path are not communicated;
A pressing portion disposed at a position facing the valve body;
A diaphragm that is provided between the valve body and the pressing portion and is hermetically attached to the opening of the communication portion;
The diaphragm has a peripheral portion that is airtightly attached to the opening of the communication portion;
A first surface selectively biased by the pressing portion when the ink cartridge main body is mounted on the recording apparatus; and the inside of the ink cartridge main body with the biasing of the first surface by the pressing portion And a central portion having a second surface that displaces the valve body in a direction in which the atmosphere communicates with the atmosphere;
It is integrally connected to the peripheral part and the central part, is thinner than the peripheral part and the central part, has a restoring force, and has a corrugated cross-sectional shape in the direction connecting the peripheral part and the central part And an ink cartridge.

前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記周辺部の近傍で前記押圧部の側に突出する第１突出部を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。 2. The ink cartridge according to claim 1, wherein the corrugated portion of the diaphragm includes a first projecting portion projecting toward the pressing portion in the vicinity of the peripheral portion.

前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記中心部の近傍で前記押圧部の反対側に突出する第２突出部を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。 2. The ink cartridge according to claim 1, wherein the corrugated portion of the diaphragm includes a second projecting portion projecting to the opposite side of the pressing portion in the vicinity of the center portion.

前記ダイヤフラムの前記波状部は、
前記周辺部の近傍で前記押圧部の側に突出する第１突出部と、
前記第1突出部と一体的に結合し、前記中心部の近傍で前記押圧部の反対側に突出する第２突出部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。The wavy portion of the diaphragm is
A first projecting portion projecting toward the pressing portion in the vicinity of the peripheral portion;
2. The ink cartridge according to claim 1, further comprising: a second projecting portion integrally coupled to the first projecting portion and projecting to the opposite side of the pressing portion in the vicinity of the center portion.

前記ダイヤフラムの前記波状部は、前記周辺部と前記中心部とを結ぶ方向の断面形状が滑らかな波状曲線を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクカートリッジ。 5. The ink cartridge according to claim 1, wherein the wavy portion of the diaphragm includes a wavy curve having a smooth cross-sectional shape in a direction connecting the peripheral portion and the central portion.

前記ダイヤフラムの前記周辺部の面位置よりも、前記中心部の面位置が前記弁体の側に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクカートリッジ。 6. The ink cartridge according to claim 1, wherein a surface position of the central portion is located closer to the valve body than a surface position of the peripheral portion of the diaphragm.

前記ダイヤフラムの前記周辺部は、前記弁体の側にリブを有することを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 1, wherein the peripheral portion of the diaphragm has a rib on the valve body side.

前記ダイヤフラムの前記周辺部は、前記連通部に振動溶着されることを特徴とする請求項７に記載のインクカートリッジ。 The ink cartridge according to claim 7, wherein the peripheral portion of the diaphragm is vibration welded to the communication portion.

前記ダイヤフラムは、前記インクカートリッジ本体と同じ材料により形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のインクカートリッジ。 9. The ink cartridge according to claim 1, wherein the diaphragm is formed of the same material as that of the ink cartridge main body.